Vědci naprogramovali a vyzkoušeli nanoroboty, kteří vyhledají a zničí nádorové buňky

14. 2. 2018
Nanotechnologie Roboti Biologie

Velký pokrok udělali vědci z National Center for Nanoscience and Technology (Čína) a Arizona State University (USA), když se jim podařilo naprogramovat nanoroboty, kteří úspěšně bojují s rakovinnými nádory. Jejich výzkum je aplikovatelný na všechny druhy rakoviny a výzkumníci nyní hledají partnera, který jim pomůže přenést výsledky jejich výzkumu do reálné praxe. Úspěšná demonstrace této technologie na myších a prasatech byla prezentována v magazínu Nature Biotechnology.



Vědecký tým vycházel z praktik DNA origami, která pomohla během posledních dvou dekád vyvinout výrobu komplexních struktur na bázi atomů. Jednotlivé stavební kameny pocházejí z řetězce DNA a vědci s nimi dokáží postavit různé tvary o různých velikostech. Cílem tohoto pole vědeckého výzkumu je změnit přístup v počítačových vědách, elektronice a také medicíně.

Jednou z překážek nanorobotů v medicíně ale až doposud byla identifikace nemocných buněk a naopak ignorace těch zdravých. Tým vědců začal práci na novém postupu před pěti lety, během kterých se jim podařilo navrhnout postup, při kterém se zastaví přívod krve nádorovým buňkám, jež tak postupně ztrácejí výživu, odumírají a dochází ke zmenšení nádoru.

Klíčový pro fungování celého procesu je enzym thrombin, který způsobuje srážení krve. Aby jej však nanoroboti aplikovali pouze na nádorové buňky, bylo nutné je jednoznačně identifikovat. K tomu slouží aptamer DNA, který dokáže specificky rozpoznat protein nukleolin, který se vyskytuje ve velkém množství v rakovinných buňkách a ve zdravých naopak chybí.

Pro potřeby jejich studie infikovali vědci myši rakovinnými buňkami a jakmile nádory začaly růst, vypustili do jejich těl nanoroboty. Ti následně putovali krevním oběhem a hledali nádor, který by napadli. Už po několika hodinách po injekci nanorobotů vědci pozorovali obklíčení rakovinných buněk.

Experiment přinesl následující výsledky:
- 3 z 8 myší vykazovaly kompletní regresi nádorů,
- medián přežití se víc než zdvojnásobil z 20 dní na 45,
- zkoušení aplikace na rakovinu plic ukázalo zmenšování nádoru po dvou týdnech,
- do 24 hodin se projevila práce robotů a docházelo ke zmenšování nádoru,
- po zaútočení na nádor se většina nanorobotů dostala do 24 hodin z těla myší.

Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Nanotechnologie

Vědcům se podařilo poprvé sestrojit prostorový kvantový čip

12. 1. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z University of New South Wales v Austrálii se podařilo poprvé sestrojit kvantový čip, ve kterém jsou qubity umístěny do 3D struktury. Jejich čip sestává z několika qubitů, které jsou umístěny podél kontrolních linií a tvoří několikavrstvou strukturu. Podle studie publikované v magazínu Nature Nanotechnology jde o významný milník pro dosažení univerzálního kvantového počítače.

celý článek

Stavební společnost Obayashi chce do roku 2050 postavit vesmírný výtah

26. 9. 2014

Stavební společnost Obayashi chce do roku 2050 postavit vesmírný výtahJaponský stavební gigant Obayashi oznámil své plány postavit do roku 2050 první vesmírný výtah na světě. Realizaci tohoto technologicky velmi náročného konceptu mají umožňovat nanotechnologie, s jejichž pomocí lze vyrobit materiály až stokrát pevnější než ocel. Je však více než zřejmé, že jde o běh na dlouhou trať a pravděpodobně z velké části také marketingový tah jedné z pěti velkých stavebních společností v Japonsku. Vývoj nanomateriálů přesto pokračuje mílovými kroky a vidina levné dopravy na oběžnou dráhu prostřednictvím výtahu je snem mnoha lidí včetně expertů.

celý článek

Uhlíkové nanotrubice jsou nejen extrémně pevné ale mohou být i toxické pro vodní život

27. 8. 2012

Uhlíkové trubičky o velikosti pouhých několika nanometrů jsou stále používanějším materiálem. Jsou totiž skutečně pevné a najdou uplatnění od stavebnictví až po medicínu. Baolin Deng z University of Missouri ale varuje, že v dnešní době využívané nanotrubice mohou být škodlivé pro některé vodní organismy. Hlavním viníkem jsou materiály, které se nanotrubic drží ještě z výrobního procesu jako jsou nikl, chróm, nebo další kovy. Ve výzkumu byly použity podvodní larvy hmyzu, mušle, korýši a červi. Změny ve výrobním procesu by mohly podle Denga vést ke snížení toxicity těchto materiálů.

Vědci vytvořili novou formu uhlíku, která je tvrdší než diamant

18. 8. 2012

Zcela novou látku s unikátním uspořádáním atomů uhlíku se podařilo vytvořit vědcům v laboratorních podmínkách. Uhlík je jeden z nejhojnějších prvků ve vesmíru a bere na sebe různé formy, od tuhy v tužkách, přes diamanty až po nanotrubice, vždy s rozdílnou charakteristikou. nová látka vyniká svou nesmírnou tvrdostí, která je za určitých podmínek vyšší než tvrdost samotného diamantu.

celý článek

Jak malý může být laser? Co takhle nanolaser o velikosti pouhého zlomku milimetru?

27. 6. 2012

Vědcům z Lawrence Berkeley National Laboratory a University of California Berkeley se poprvé podařilo vyrobit nanodutiny, které by mohly sloužit jako základ optického nanolaseru. Kromě laserů by mohly být využity také pro další účely jako jsou LED diody, optické senzory, nelineární optika, kvantová optika a podobně.

celý článek

Vědci z MIT vyvinuli detektor zralosti ovoce, pomůže při mezikontinentální přepravě

28. 5. 2012

Díky novým technologiím se Timothy M. Swagerovi a jeho týmu podařilo vyvinout detektor zralosti ovoce, který není složitý na výrobu a mohl by být hojně využívaný při transportu některých druhů ovoce. Prostřednictvím uhlíkových nanotrubic dokáže detekovat stopová množství ethenu (ethylen), který je ovocem vylučován při dozrání.

celý článek

První tranzistor z uhlíkových nanotrubic menší než 10 nanometrů

14. 2. 2012

Výzkumníci z IBM, ETH Zurich a Purdue University publikovali v magazínu Nano Letters studii zabývající se výrobou prvních tranzistorů využívajících uhlíkových nanotrubic menších než 10 nm. Ve snaze zmenšení velikosti tranzistoru a zachování jeho výkonnosti, nahradili v jejich konstrukci křemík uhlíkovými nanotrubicemi (carbon nanotubes, CNT). Mohou tak těžit z lepších vodivých vlastností uhlíkových struktur, které mohou dosahovat až 1-2 nanometry v průměru. Tranzistory využívající CNT navíc dosahují lepších výkonů než kterékoliv s křemíkem, jeho první sestavení potvrdilo výhodné vlastnosti a další výzkum bude jistě následovat.